[发明专利]一种三相光伏并网逆变器控制装置

权利要求书

1. 一种三相光伏并网逆变器控制装置,它包括三相并网逆变器主电路(1)、并网控制电路(2)和电压直流分量抑制电路(3)；

其中三相并网逆变器主电路（1）包括直流电源(101)、三相逆变器(102)和电网(103)；三相逆变器(102)包括直流储能电容C₁，功率管S₁、功率管S₂ 、功率管S₃、功率管S₄，功率管S₅、功率管S₆，输出滤波电感L_A、L_B和L_C；直流电源(101)的正极性端和直流储能电容C₁的正极性端连接在一起，直流电源(101)的负极性端和直流储能电容C₁的负极性端连接在一起；功率管S₁、S₃、S₅的集电极并联接在直流储能电容C₁的正极性端，功率管S₂、S₄、S₆的源极并联接在直流储能电容C₁的负极性端，功率管S₁的源极和功率管S₄的集电极连接在A相逆变桥中点A，功率管S₃的源极和功率管S₆的集电极连接在B相逆变桥中点B，功率管S₅的源极和功率管S₂的集电极连接在C相逆变桥中点C；三相并网逆变器A相输出滤波电感L_A的一端和A相逆变桥中点A相连，另一端和电网A相u_gA(103)相连；逆变器B相输出滤波电感L_B的一端和B相逆变桥中点B相连，另一端和电网B相u_gB(103)相连；逆变器C相输出滤波电感L_C的一端和C相逆变桥中点C相连，另一端和电网C相u_gC(103)相连；

并网控制电路(2)包括锁相环(201)、abc三相静止坐标系到dq两相旋转坐标系转换模块(202)、d轴第一相加器(203)、q轴第一相加器(204)、电流环d轴控制器(205)、电流环q轴控制器(206)、dq两相旋转坐标系到αβ两相静止坐标系转换模块(207)、PWM调制模块（208）、d轴第二相加器(209)、q轴第二相加器(210)；锁相环(201)的输入端信号是三相电网电压u_gA、u_gB、和u_gC，锁相环(201)的输出接abc三相静止坐标系到dq两相旋转坐标系转换模块(202)，abc三相静止坐标系到dq两相旋转坐标系转换模块(202)的输入端为三相并网电流i_A、i_B、i_C和θ，abc三相静止坐标系到dq两相旋转坐标系转换模块(202)的输出端有两个，一个接d轴第一相加器(203)，另一个接q轴第一相加器(204)，d轴第一相加器(203)的第二个输入端是电流环d轴的参考值i_d^*，q轴第一相加器(204)的第二个输入端是电流环q轴的参考值i_q^*，d轴第一相加器(203)的输出接电流环d轴控制器(205)，q轴第一相加器(204)的输出接电流环q轴控制器(206)，电流环d轴控制器(205)的输出端信号u_d接d轴第二相加器(209)，电流环q轴控制器(206) 的输出端信号u_q接q轴第二相加器(210)，d轴第二相加器(209)的第二个输入端和直流分量抑制电路（3）的d轴输出端信号u_{d_dc}相连，q轴第二相加器(210)的第二个输入端和直流分量抑制电路（3）的q轴输出端信号u_{q_dc}相连，d轴第二相加器(209)的输出端信号u_ds和q轴第二相加器(210)的输出端信号u_qs接dq两相旋转坐标系到αβ两相静止坐标系转换模块(207)，dq两相旋转坐标系到αβ两相静止坐标系转换模块(207)的输出端接PWM调制模块（208），PWM调制模块（208）的输出为功率管驱动脉冲信号，分别为u_g1、u_g2、u_g3、u_g4、u_g5、和u_g6，分别用来驱动功率管S₁、S₂、S₃、S₄、S₅和S₆ ，其特征是：

电压直流分量抑制电路模块(3)用于控制三相并网逆变器(102)每相输出电压中的直流分量为零；该模块由第一直流分量检测模块(301)、第二直流分量检测模块(302)、第一相加器(303)、第二相加器(304)、第一直流分量控制器(305)、第二直流分量控制器(306)、直流分量静止坐标变换模块(307)、直流分量旋转变换模块(308)组成；第一直流分量检测模块(301)和第二直流分量检测模块(302)为电压直流分量抑制电路模块（3）的第一级电路，第一直流分量检测模块(301)的输入端连接三相并网逆变器逆变桥中点A和B，第二直流分量检测模块(302)的输入端连接三相并网逆变器逆变桥中点C和B，其中，两个直流分量检测模块的采样输入信号为频率等于开关频率的高频PWM波电压信号，第一直流分量检测模块的输入信号为u_AB，第二直流分量检测模块的输入信号为u_CB；第一直流分量检测模块(301)的输出端信号U_AB连接第一相加器(303)的第一个输入端，第一相加器(303)的第二个输入端为电压直流分量基准值，第一相加器(303)的输出端信号ΔU_AB连接第一直流分量控制器 (305)，第二直流分量检测模块(302)的输出端信号U_CB连接第二相加器(304)的第一个输入端，第二相加器(304)的第二个输入端为电压直流分量基准值，第二相加器(304)的输出端信号ΔU_CB连接第二直流分量控制器2(306)，第一直流分量控制器1(305)的输出端信号U_{AB_d}和第二直流分量控制器2 (306)的输出端信号U_{CB_d}连接直流分量静止坐标变换模块(307)，直流分量静止坐标变换模块(307)的输出端信号U_Ad、U_Bd和U_Cd连接直流分量旋转坐标变换模块(308)，其中U_Ad、U_Bd和U_Cd分别为A相输出电压的直流分量、B相输出电压的直流分量和C相输出电压的直流分量；直流分量旋转坐标变换模块(308)的d轴输出端信号u_{d_dc}接并网控制电路模块d轴第二相加器(209)，直流分量旋转坐标变换模块(308)的q轴输出端信号u_{q_dc}接并网控制电路模块q轴第二相加器(210)，通过闭环负反馈的调节方式而达到抑制三相并网逆变器并网电流中直流分量为零的目的。

2.根据权利要求1所述的一种三相光伏并网逆变器控制装置，其特征是：

采样点可以以任意一相为参考点，这里的采样是以B相为参考点检测两路线电压u_AB和u_CB中的直流分量，也可以以C相为参考点检测两路线电压u_AC和u_BC中的直流分量，或者以A相为参考点检测两路线电压u_BA和u_CA中的直流分量。